蜈蚣草羽叶砷响应的差异蛋白质组学(DIGE)研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31070449
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    何振艳
  • 依托单位：
    中国科学院植物研究所
  • 学科分类：
    C0310.污染生态学与恢复生态学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

全球砷污染状况严重，深入解析超富集植物砷解毒和富集机制是利用植物修复技术治理砷污染土壤的关键。近年来蜈蚣草砷解毒机制研究取得一些进展，但由于砷解毒过程的复杂性，相关的机制还很不清楚且有待研究，尤其需采用新的技术从新的层面更深入广泛的探讨。目前蜈蚣草砷响应的蛋白质组学研究尚是空白。本项目拟运用高通量的2-D荧光差异凝胶电泳(2-D DIGE)技术，结合细胞生物学技术和生理学分析等手段对蜈蚣草羽叶的砷解毒机理进行研究，首先获得砷响应的差异蛋白表达谱，了解蜈蚣草羽叶对砷响应的蛋白质的组成、种类、理化等特性，进而揭示相应的生理代谢过程。然后从中筛选出蜈蚣草砷解毒的关键蛋白，用RACE方法克隆其基因，进一步从亚细胞定位、基因表达模式及酵母和拟南芥异源转化等方面对其功能进行研究。该项目对深入了解蜈蚣草砷解毒和砷超富集机制具有重要意义，进而为培育用于植物修复的品种及其提高其砷含量提供参考。

结项摘要

本课题按计划完成了研究内容，发表2篇SCI 论文，获得三项授权专利。.蜈蚣草是第一个被报道的砷超富集植物，它能够极大地积累砷在地上部，而根部的砷很少，这些特性也暗示蜈蚣草可以被用于植物修复。目前的研究表明液泡砷区隔化对蜈蚣草的砷解毒机制起着关键的作用。但是砷是如何被转运到液泡中的还是不清楚。.本课题运用高通量的2-D荧光差异凝胶电泳(2-D DIGE)技术，结合细胞生物学技术和生理学分析等手段对蜈蚣草羽叶的砷解毒机理进行研究，首先获得了砷响应的差异蛋白表达谱，了解了蜈蚣草羽叶对砷响应的蛋白质的组成、种类、理化等特性，进而揭示相应的生理代谢过程。.为了拓展和深入的探索，本研究进而通过iodixanol 梯度离心的方法提取得到蜈蚣草的羽叶液泡膜，然后运用TMPP标记以及液质联用的蛋白质组技术分析1 mM As(V) 处理3周后蜈蚣草羽叶液泡膜蛋白表达差异。最后，研究最后鉴定得到56种液泡膜蛋白，其中42为转运蛋白。在砷处理后，TDT transporter蛋白、TerC蛋白、PDR-like蛋白表现上调，而V-ATPase 亚基 c, E, and G, 和 V-PPase 表现下调。本研究中鉴定的蛋白为砷转运蛋白和砷通道蛋白提供了新的研究思路，同时也有助于揭示蜈蚣草的液泡砷转运调控机制。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The frond tonoplast quantitative proteomic analysis in arsenic hyperaccumulator Pteris vittata L.
砷超积累植物 Pteris vittata L. 叶液泡膜定量蛋白质组学分析。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Proteomics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Hongling Shen;Zhenyan He;Huili Yan;Zenan Xing;Yanshan Chen;Wenxiu Xu;Wenzhong Xu;Mi Ma
  • 通讯作者：
    Mi Ma
Engineering Arsenic Tolerance and Hyperaccumulation in Plants for Phytoremediation by a PvACR3 Transgenic Approach
通过 PvACR3 转基因方法进行植物修复的砷耐受性和超积累
  • DOI：
    10.1021/es4012096
  • 发表时间：
    2013-08-20
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Chen, Yanshan;Xu, Wenzhong;Ma, Mi
  • 通讯作者：
    Ma, Mi

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  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    麻密
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    李显鹏
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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    申红玲;何振艳;麻密
  • 通讯作者：
    麻密

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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